一种具有集聚作用的纺纱牵伸装置技术领域
本发明属于纺纱牵伸机械的技术领域，特别是涉及一种具有集聚作用的纺纱牵伸
装置。
背景技术
随着我国纺纱技术的不断进步与创新，纱线市场的竞争愈加激烈，人们对纱线质
量的要求也越来越高，主要是对纱线强力、棉结、毛羽、条干、纱疵五方面有较高要求。以上
五个方面主要是由细纱牵伸系统所决定，由此可见细纱牵伸机构为纱线牵伸的核心。在牵
伸过程中，纤维须条主要受以下五种力的作用：纤维间的抱合力、罗拉钳口对须条的握持
力、快速纤维对慢速纤维的牵伸力、快速纤维对浮游纤维的引导力以及慢速纤维对浮游纤
维的控制力。由于受以上五种力的作用使得纤维运动不稳定，因此若要取得较高成纱质量
的纱线，以上五种力对纤维运动控制的合理性和稳定性是关键。
传统的环锭纺牵伸机构大多是由罗拉和皮圈构成，其中，应用最广泛的是双短皮
圈和长短皮圈牵伸机构。这两种牵伸机构中由弹性钳口所形成的摩擦力界控制着牵伸中的
纤维须条，在整个主牵伸区，其发挥着至关重要的作用。在双短皮圈牵伸机构中，弹性钳口
靠近前罗拉钳口，浮游区的长度较短，但是随着纺纱速度的增加，双短皮圈间的摩擦越来越
大，皮圈使用寿命短，易对纤维须条产生揉搓，从而影响成纱质量，因此难以提高双短皮圈
牵伸机构的生产效率。与双短皮圈牵伸机构相比，长短皮圈牵伸机构中长皮圈使用寿命长，
但其浮游区长度长，弹性钳口对浮游纤维的控制较差，这使浮游纤维变速点分布范围扩大，
牵伸过程中纤维变速不稳定性增加。并且，长短皮圈牵伸机构中对浮游区长度的缩短难以
实现。
目前，为减小细纱主牵伸区浮游区长度，国内外开发出了许多新型牵伸形式，主要
是对上下销进行改进，如长短皮圈牵伸形式中对下销的改进——瑞士立达R2P、SKF牵伸形
式，马佐里圆弧下销的应用；双短皮圈牵伸形式中对下销的改进——国内的JF、HP双短胶圈
牵伸形式；还有上销前冲型的牵伸形式——RS-6833C型、RS-6833D型、RS-6833DQ型、RS-
6939S型细纱直板上销的应用等等。上述新型牵伸形式在一定程度上改善了主牵伸区附加
摩擦力界的分布，有效缩短了浮游区长度，成纱质量也有较大提高。但是上销的前冲后，主
牵伸区中胶辊与中罗拉的接触面减小,导致上下皮圈运动不稳定，锭差较大；下销下沉后，
削弱了胶圈中部对纤维的握持力及控制力。除此之外，由于下皮圈是由中罗拉驱动其转动，
而上皮圈是受下皮圈的摩擦驱动力作用而转动，因此上下皮圈的速度存在固有差异，随着
细纱机使用时间的增加和速度的提升，上下皮圈的摩擦易造成对纤维的摩擦，并且易产生
静电、导致飞花、增加有害毛羽，造成成纱质量的大幅降低。此外，皮圈内部结构的不匀、表
面的光洁程度也会对上下皮圈的转动有所影响，从而影响成纱质量。
在对传统皮圈牵伸形是进行改进的同时，国内也出现了去掉传统上下销、上下皮
圈的新型牵伸形式，邓万胜、万连义、董劲松的发明专利“一种双S曲线软牵伸装置”(专利
号：201410528595.8)通过采用S曲线板、曲线管、网格圈形成的柔性握持作用控制纤维须条
的牵伸，使成纱条干有显著提升。由于其采用网格圈替代皮圈，网格圈受到的磨损较大，使
用寿命低，此外，网格圈对纤维须条的控制较皮圈弱，纤维变速点分布不能充分向前移，牵
伸过程中容易打滑，改善成纱条干不显著，难以实现产业化应用。程登木的实用新型专利
“集聚纺”(专利号：200620112382.8)的目的旨在通过在前罗拉与中罗拉间加装负压管、网
格圈，负压管在纺纱部位有逐渐变窄的吸气槽，纤维须条经牵伸后，在网格圈运送至前钳口
的同时受吸气槽吸引而逐渐集聚于网格圈表面狭缝内，从而减小成纱毛羽，改善成纱质量，
但由于该装置在集聚的同时还得承担牵伸任务，故难以获得有效集聚，且网格圈的磨损巨
大，难以承受产业化应用。
上述的这些方法对牵伸过程中浮游纤维的控制都不充分，只能部分改善成纱质
量，因为网格圈的耐磨性难以得到满足，造成成纱质量不稳定，生产成本较高，不利于产业
化应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有集聚作用的纺纱牵伸装置，使主牵伸
区摩擦力界分布均匀且向前延伸，提高主牵伸区对纤维的有效控制，缩短浮游区长度，并在
牵伸过程中对限位须条进行机械式收拢集聚，降低成纱毛羽。此外，本发明在已有摇架的调
控范围内，充分发挥其可调控作用，增加摇架可纺纤维类型。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种具有集聚作用的纺纱牵伸
装置，包括前罗拉、中罗拉、前皮辊、中皮辊、波形上销、波形下销、张力装置和皮圈，所述前
罗拉和前皮辊上下配合，所述中罗拉和中皮辊上下配合，所述前罗拉与中罗拉之间设有上
端面呈起伏状的波形下销，所述波形下销上方设有波形上销，所述波形上销的下端面与波
形下销上端面相匹配，所述波形下销上端面通过皮圈对纱线进行输送，所述波形上销前端
从波形下销的上端面向外延伸、并设置成下压的弧状结构且靠近前罗拉表面，所述波形上
销两侧装有隔距块且前端设有两个弧形凹槽。
作为本发明一种优选的实施方式，所述波形上销前端与前罗拉表面距离为0.1-
5.1mm。
作为本发明另一种优选的实施方式，所述波形上销后端设有弓形的套装连接部，
波形上销通过后端的套装连接部套装于中皮辊上。
作为本发明另一种优选的实施方式，所述弧形凹槽的高度H为0.1-5.1mm，宽度L为
0.2-3.2mm。
作为本发明另一种优选的实施方式，所述波形上销和波形下销的材质均为聚四氟
乙烯，波形上销的下端面和波形下销的上端面表面经陶瓷化处理、表面摩擦系数接近于零。
作为本发明另一种优选的实施方式，所述波形上销和波形下销相对端面为相互匹
配的单波形结构，所述隔距块控制波形上销与波形下销端面间开口隔距为1"/1000-50"/
1000，。
作为本发明另一种优选的实施方式，所述波形上销和波形下销相对端面为相互匹
配的双波形结构，所述隔距块控制波形上销与波形下销端面间开口隔距为1"/1000-50"/
1000。
作为本发明另一种优选的实施方式，所述皮圈经过中罗拉和波形下销的上表面对
纱线进行输送，并通过张力装置进行张力调节。
作为本发明另一种优选的实施方式，所述波形下销安装在销座上。
有益效果
第一，本发明去掉了传统双皮圈牵伸机构中的上皮圈，用波形上销与波形下销代
替传统环锭纺中的上下销，波形上销前端下压且靠近前罗拉表面，在波形下销前端到前罗
拉钳口的浮游区之间增加了一段包围弧而形成附加摩擦力界，使主牵伸区摩擦力界分布均
匀且向前延伸，缩短浮游区长度，以实现主牵伸区中对纤维的有效控制，使其不提早变速，
变速点分布集中且稳定充分的靠近前钳口，因此可提高成纱条干均匀度，降低配棉等级，减
小生产成本。
第二，本发明中，波形上销前端的弧形凹槽，对牵伸过程中的纤维须条有机械式收
拢集聚作用，使得须条喂入前罗拉钳口时收拢且集中，将外部短纤维集聚在须条中，经加捻
后，短纤维被包裹在纤维须条内部，可降低纱线毛羽，提高纱线质量。
第三，本发明在已有摇架的调控范围内，充分发挥其可调控作用，增加了摇架可纺
纤维类型，缩短了罗拉隔距，减小了纺纱所需的生产空间。具有结构简单，操作便捷，不需要
维护保养的优点。
附图说明
图1为本发明波形上销(单波形)的结构示意图。
图2为本发明的工作结构示意图(波形上销为单波形)。
图3为本发明波形上销(双波形)的结构示意图。
图4为本发明的工作结构示意图(波形上销为双波形)。
图5为本发明波形上销前端弧形凹槽的形状示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明
而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人
员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定
的范围。
如图2和图4所示的一种具有集聚作用的纺纱牵伸装置，包括前罗拉6、中罗拉5、前
皮辊4、中皮辊3、波形上销1、波形下销2、张力装置7和皮圈8。
前罗拉6和前皮辊4上下配合，中罗拉5和中皮辊3上下配合。前罗拉6与中罗拉5之
间设有上端面呈起伏状的波形下销2，波形下销2上方设有波形上销1。波形下销2安装在销
座上，皮圈8经过中罗拉5和波形下销2的上表面对纱线9进行输送，皮圈8通过张力装置7可
以对张力进行调节。波形上销1后端设有弓形的套装连接部，波形上销1通过后端的套装连
接部套装于中皮辊3上。波形上销1和波形下销2的材质均为聚四氟乙烯，波形上销1的下端
面和波形下销2的上端面表面经陶瓷化处理，表面摩擦系数接近于零。
波形上销1的下端面与波形下销2上端面相匹配，呈波浪状起伏结构，以设置为单
波形(如图1)和双波形(如图3)两种主要类型，根据部分特殊纤维的需要还可以采用三波
形、四波形等多波形的结构。波形上销1前端从波形下销2的上端面向外延伸，并设置成下压
的弧状结构且靠近前罗拉6表面，波形上销1前端与前罗拉6表面距离为0.1-5.1mm。这种波
形上销1的结构在波形下销2前端到前罗拉6钳口的浮游区之间增加了一段包围弧而形成附
加摩擦力界，浮游区长度被缩短至2-8mm，使主牵伸区摩擦力界分布均匀且向前延伸，以实
现主牵伸区中对浮游纤维的有效控制，使其不提早变速，变速点分布集中且稳定充分的靠
近前钳口，从而提高成纱条干均匀度。
波形上销1前端两侧装有隔距块且设有两个弧形凹槽10，隔距块控制波形上销1与
波形下销2端面间开口隔距为1"/1000-50"/1000，弧形凹槽10的高度H为0.1-5.1mm，宽度L
为0.2-3.2mm。弧形凹槽10对牵伸过程中的纤维须条有机械式收拢集聚作用，使得须条喂入
前罗拉钳口时收拢且集中，将外部短纤维集聚在须条中，经加捻后，短纤维被包裹在纤维须
条内部，可降低纱线毛羽，提高纱线质量。
该纺纱牵伸装置可实现成纱质量的大幅提升，特别是成纱条干、毛羽，从而降低配
棉等级，节约生产成本。在已有摇架的调控范围内，充分发挥其可调控作用，增加了已有摇
架的可纺纤维类型，缩短了罗拉隔距，减小了纺纱所需的生产空间。具有结构简单，操作便
捷，不需要维护保养的优点，符合现今窄机幅发展需求，具有广阔的应用前景。